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Padrões coloridos baseados em cristais fotônicos bioinspirados para aplicações mecanocromáticas

Processo: 20/02938-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2020
Vigência (Término): 31 de julho de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Beneficiário:Lucas Daniel Chiba de Castro
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
Assunto(s):Materiais   Cristais fotônicos   Nanopartículas   Sensores ópticos   Tintas   Resinas   Poliestirenos   Polimetil metacrilato

Resumo

Cristais fotônicos (PCs) são nanomateriais dielétricos organizados de forma periódica que apresentam band gap fotônico (PBG) sobreposto ao intervalo de luz visível. A estratégia mais simples para preparar PCs é a auto-organização de nanopartículas esféricas monodispersas via sedimentação de suspensões coloidais. Apesar de apresentar cores estruturais vívidas, essa classe de materiais é frágil e com sedimentação natural só se produzem filmes planos. Neste projeto, desenvolveremos uma metodologia para criar padrões arbitrários, com geometrias personalizadas obtidas por escrita direta de tinta com resina de PUA fotocurável em filmes de PCs. Estes serão preparados por sedimentação de nanopartículas hard core-soft shell de poliestireno (PS), poli(metil metacrilato (PMMA) e poli(acrilato de etila) (PEA) sobre substrato de elastano. As geometrias devem possuir estabilidade mecânica e elasticidade para aplicações mecanocromáticas, sendo que curvas de calibração serão obtidas para estimar o grau de deformação com variações na cor refletida. O preparo de padrões arbitrários expande a aplicabilidade de materiais mecanocromáticos que, até hoje, são majoritariamente usados em sensores óticos para prevenção de danos em estruturas. Uma vez responsivos a estímulos mecânicos, padrões arbitrários poderão ser empregados em sensores óticos para a área da saúde e estampas mecanocromáticas para a indústria da moda. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SOARES, JULIANA COATRINI; SOARES, ANDREY COATRINI; RODRIGUES, VALQUIRIA CRUZ; OITICICA, PEDRO RAMON ALMEIDA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO AUGUSTO; BOTT-NETO, JOSE LUIZ; BUSCAGLIA, LORENZO A.; DE CASTRO, LUCAS DANIEL CHIBA; RIBAS, LUCAS C.; SCABINI, LEONARDO; et al. Detection of a SARS-CoV-2 sequence with genosensors using data analysis based on information visualization and machine learning techniques. MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS, v. 5, n. 15, p. 5658-5670, . (19/07811-0, 18/19750-3, 20/02938-0, 16/01919-6, 18/18953-8, 19/13514-9, 14/50867-3, 16/23763-8, 18/22214-6, 19/00101-8)
DE OLIVEIRA, AMANDA DANTAS; DE CASTRO, LUCAS DANIEL CHIBA; GONCALVES BEATRICE, CESAR AUGUSTO; DE ALMEIDA LUCAS, ALESSANDRA; PESSAN, LUIZ ANTONIO. Effect of nonmodified and organically modified montmorillonite incorporation on polyamide 6/acrylonitrile-ethylene-propylene-diene-styrene/methyl methacrylate-co-maleic anhydride system. POLYMER CRYSTALLIZATION, . (20/02938-0)
DE CASTRO, LUCAS D. C.; LAROCCA, NELSON M.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; PESSAN, LUIZ A.. An Efficient Substrate-Free Method of Producing SiO2-Based Nanoparticles for Superhydrophobic Applications. ACS OMEGA, . (20/02938-0, 18/22214-6, 15/20052-0)

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